harmony 鸿蒙Native API在应用工程中的使用指导

2022-08-09
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Native API在应用工程中的使用指导

在OpenHarmony中，C API中的N-API接口可以实现ArkTS/TS/JS与C/C++之间的交互。N-API提供的接口名与三方Node.js一致，目前支持部分接口，支持列表见链接。

开发流程

在DevEco Studio的模板工程中包含使用N-API的默认工程，使用File->New->Create Project创建Native C++模板工程。创建后在entry/src/main目录下会包含cpp目录，可以使用N-API接口，开发C/C++代码（native侧代码）。

ArkTS/TS/JS侧通过import引入native侧的so文件，如：import hello from 'libhello.so'，意为使用libhello.so的能力，并将名为hello的ArkTS/TS/JS对象给到应用的ArkTS/TS/JS侧，开发者可通过该对象，调用到在cpp中开发的native方法。

基本功能

N-API接口可以实现ArkTS/TS/JS和C/C++之间的交互，这里以HelloWorld工程的两个例子： 1. 提供一个名为Add的native方法，ArkTS侧调用该方法并传入两个number，native方法将这两个number相加并返回到ArkTS侧。 2. 提供一个名为NativeCallArkTS的native方法，ArkTS侧调用该方法并传入一个ArkTS function，native方法中调用这个ArkTS function，并将其结果返回ArkTS侧。

以此来介绍： 1. ArkTS侧如何调用到C++侧方法。 2. C++侧如何调用到ArkTS侧方法。

下面给出了工程中的： 1. entry\src\main\cpp\hello.cpp, 包含native侧逻辑。 2. entry\src\main\ets\pages\index.ets，包含ArkTS侧逻辑。 3. entry\src\main\cpp\types\libentry\index.d.ts，包含native侧暴露给ArkTS侧接口的声明。

同时给出了注解，工程中其余部分均与native默认工程相同。

// entry\src\main\cpp\hello.cpp
// 引入N-API相关头文件。
#include "napi/native_api.h"

// 开发者提供的native方法，入参有且仅有如下两个，开发者不需进行变更。
// napi_env 为当前运行的上下文。
// napi_callback_info 记录了一些信息，包括从ArkTS侧传递过来参数等。
static napi_value Add(napi_env env, napi_callback_info info)
{
    // 期望从ArkTS侧获取的参数的数量，napi_value可理解为ArkTS value在native方法中的表现形式。
    size_t argc = 2;
    napi_value args[2] = {nullptr};
    
    // 从info中，拿到从ArkTS侧传递过来的参数，此处获取了两个ArkTS参数，即arg[0]和arg[1]。
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, args , nullptr, nullptr);

    // 将获取的ArkTS参数转换为native信息，此处ArkTS侧传入了两个number，这里将其转换为native侧可以操作的double类型。
    double value0;
    napi_get_value_double(env, args[0], &value0);

    double value1;
    napi_get_value_double(env, args[1], &value1);
    
    // native侧的业务逻辑，这里简单以两数相加为例。
    double nativeSum = value0 + value1;
    
    // 此处将native侧业务逻辑处理结果转换为ArkTS值，并返回给ArkTS。
    napi_value sum;
    napi_create_double(env, nativeSum , &sum);
    return sum;
}

static napi_value NativeCallArkTS(napi_env env, napi_callback_info info)
{
    // 期望从ArkTS侧获取的参数的数量，napi_value可理解为ArkTS value在native方法中的表现形式。
    size_t argc = 1;
    napi_value args[1] = {nullptr};
    
    // 从info中，拿到从ArkTS侧传递过来的参数，此处获取了一个ArkTS参数，即arg[0]。
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, args , nullptr, nullptr);
    
    // 创建一个ArkTS number作为ArkTS function的入参。
    napi_value argv = nullptr;
    napi_create_int32(env, 10, &argv);
    
    napi_value result = nullptr;
    // native方法中调用ArkTS function，其返回值保存到result中并返到ArkTS侧。
    napi_call_function(env, nullptr, args[0], 1, &argv, &result);
    
    return result;
}

EXTERN_C_START
// Init将在exports上挂上Add/NativeCallArkTS这些native方法，此处的exports就是开发者import之后获取到的ArkTS对象。
static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports)
{
    // 函数描述结构体，以Add为例，第三个参数"Add"为上述的native方法，
    // 第一个参数"add"为ArkTS侧对应方法的名称。
    napi_property_descriptor desc[] = {
        { "add", nullptr, Add, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr },
        { "nativeCallArkTS", nullptr, NativeCallArkTS, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr },
    };
    // 在exports这个ArkTS对象上，挂载native方法。
    napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);
    return exports;
}
EXTERN_C_END

// 准备模块加载相关信息，将上述Init函数与本模块名等信息记录下来。
static napi_module demoModule = {
    .nm_version =1,
    .nm_flags = 0,
    .nm_filename = nullptr,
    .nm_register_func = Init,
    .nm_modname = "entry",
    .nm_priv = ((void*)0),
    .reserved = { 0 },
};

// 打开so时，该函数将自动被调用，使用上述demoModule模块信息，进行模块注册相关动作。
extern "C" __attribute__((constructor)) void RegisterHelloModule(void)
{
    napi_module_register(&demoModule);
}

// entry\src\main\ets\pages\index.ets

import hilog from '@ohos.hilog';
// 通过import的方式，引入native能力。
import entry from 'libentry.so'

@Entry
@Component
struct Index {

  build() {
    Row() {
      Column() {
        // 第一个按钮，调用add方法，对应到native侧的Add方法，进行两数相加。
        Button('ArkTS call C++')
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .onClick(() => {
            hilog.isLoggable(0x0000, 'testTag', hilog.LogLevel.INFO);
            hilog.info(0x0000, 'testTag', 'Test NAPI 2 + 3 = %{public}d', entry.add(2, 3));
          })
        // 第二个按钮，调用nativeCallArkTS方法，对应到native的NativeCallArkTS，在native中执行ArkTS function。
        Button('C++ call ArkTS')
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .onClick(() => {
            hilog.isLoggable(0x0000, 'testTag', hilog.LogLevel.INFO);
            let ret: number = entry.nativeCallArkTS((value: number)=>{return value * 2;});
            hilog.info(0x0000, 'testTag', 'Test NAPI nativeCallArkTS ret = %{public}d', ret);
          })
      }
      .width('100%')
    }
    .height('100%')
  }
}

// entry\src\main\cpp\types\libentry\index.d.ts
// native侧暴露给ArkTS侧接口的声明。
export const add: (a: number, b: number) => number;
export const nativeCallArkTS: (a: object) => number;